JP6351281B2 - Gas barrier laminate - Google Patents
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Description
本発明は、高湿度下においても優れたガスバリア性を有し、ラミネート強力低下のない密着性に優れたガスバリア性積層体に関するものである。 The present invention relates to a gas barrier laminate having excellent gas barrier properties even under high humidity and excellent adhesion without lowering laminate strength.
ポリアミドフィルム等のプラスチックフィルムは、強度、透明性、成形性に優れていることから、包装材料として幅広い用途に使用されている。しかし、これらのプラスチックフィルムは、酸素等のガス透過性が大きいので、一般食品、レトルト処理食品、化粧品、医療用品、農薬等の包装に使用した場合、長期間保存する内にフィルムを透過した酸素等のガスにより、内容物の変質が生じることがある。したがって、これらの包装用途に使用するプラスチックフィルムは、ガスバリア性を有することが必要とされ、また水分を含む食品等の包装においては、高湿度下でのガスバリア性も必要とされている。 Plastic films such as polyamide films are excellent in strength, transparency and moldability, and are therefore used in a wide range of applications as packaging materials. However, since these plastic films have a large gas permeability such as oxygen, when used for packaging general foods, retort processed foods, cosmetics, medical supplies, agricultural chemicals, etc., the oxygen that permeated the film during long-term storage. The contents may be altered by such gases. Therefore, the plastic film used for these packaging applications is required to have a gas barrier property, and in the packaging of foods containing moisture, the gas barrier property under high humidity is also required.
プラスチックフィルムにガスバリア性を付与する方法として、フィルムにガスバリア層を積層する方法があり、ガスバリア層として、ポリカルボン酸系ポリマーとポリアルコール系ポリマーと金属化合物とから構成されるものを使用することが知られている。 As a method of imparting gas barrier properties to a plastic film, there is a method of laminating a gas barrier layer on the film, and as the gas barrier layer, it is possible to use a material composed of a polycarboxylic acid polymer, a polyalcohol polymer, and a metal compound. Are known.
例えば、特許文献1には、高湿度下においてもガスバリア性を有するガスバリア性積層体の製造方法として、プラスチック基材、ガスバリア層(D)、2価以上の金属化合物(E)を含有するポリマー層(F)が積層されてなるガスバリア性積層体(1)を、水の存在下に加熱処理して、ガスバリア性積層体(3)を製造する方法が記載されている。
そして、ガスバリア層(D)は、ポリビニルアルコール(A)とエチレン−マレイン酸共重合体(B)とを含有するガスバリア層形成用塗料(C)から形成されることが記載されている。
また2価以上の金属化合物(E)を含有するポリマー層(F)は、ガスバリア層(D)の少なくとも一方の面に積層されることが記載され、またプラスチック基材とガスバリア層(D)との間に位置するアンダーコート層(F1)として積層されることが記載されている。
For example, Patent Document 1 discloses a polymer layer containing a plastic substrate, a gas barrier layer (D), and a divalent or higher metal compound (E) as a method for producing a gas barrier laminate having a gas barrier property even under high humidity. A method for producing a gas barrier laminate (3) by heating the gas barrier laminate (1) in which (F) is laminated in the presence of water is described.
And it is described that a gas barrier layer (D) is formed from the gas barrier layer forming coating material (C) containing polyvinyl alcohol (A) and an ethylene-maleic acid copolymer (B).
Further, it is described that the polymer layer (F) containing the metal compound (E) having a valence of 2 or more is laminated on at least one surface of the gas barrier layer (D), and the plastic substrate, the gas barrier layer (D), It is described that it is laminated as an undercoat layer (F1) located between the layers.
しかしながら、特許文献1の方法は、ガスバリア層を形成した後、金属化合物を含む水中で、オートクレーブを用いた加圧処理がなされており、連続的に実施するのが困難であり、生産性に劣るものであった。
また、特許文献1においては、アンダーコート層は、溶剤系塗料を塗布、乾燥して形成され、その後にガスバリア層は、水系塗料を塗布、乾燥して形成されている。したがって、特許文献1の方法は、溶剤系塗料を使用するために防爆設備が必要になったり、複数回の塗布が必要になるなど、経済性や生産性の点で問題があった。
However, in the method of Patent Document 1, after forming a gas barrier layer, pressure treatment using an autoclave is performed in water containing a metal compound, and it is difficult to carry out continuously, resulting in poor productivity. It was a thing.
In Patent Document 1, the undercoat layer is formed by applying and drying a solvent-based paint, and then the gas barrier layer is formed by applying and drying a water-based paint. Therefore, the method of Patent Document 1 has problems in terms of economy and productivity, such as requiring an explosion-proof facility for using a solvent-based paint, and requiring application several times.
本発明者らは、特許文献1の方法について、溶剤系のアンダーコート層形成用塗料と、水系のガスバリア層形成用塗料とを、カーテンコーターなどを用いて同時に塗布することを検討したが、乾燥時に塗膜がムラになってしまい、得られた積層体は、ガスバリア性が発現しなかった。
また、アンダーコート層形成用の塗料を水系のものに代えて、カーテンコーターなどを用いて同時に塗布することや、アンダーコート層形成用の水系塗料を塗布、乾燥した後に、ガスバリア層形成用水系塗料を塗布することを検討したが、得られた積層体は、いずれもガスバリア性が発現しなかった。
The inventors of the present invention studied the simultaneous application of a solvent-based undercoat layer-forming paint and a water-based gas barrier layer-forming paint using a curtain coater, etc. Occasionally, the coating film became uneven, and the obtained laminate did not exhibit gas barrier properties.
In addition, instead of using a water-based paint for forming the undercoat layer, it may be applied simultaneously using a curtain coater or the like, or after applying and drying the water-based paint for forming the undercoat layer, the water-based paint for forming the gas barrier layer However, none of the obtained laminates exhibited gas barrier properties.
本発明の課題は、上記問題を解決し、生産性および経済性に優れ、高湿度下でも優れたガスバリア性を有し、ラミネート強力低下のない密着性に優れたガスバリア性積層体を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a gas barrier laminate that solves the above problems, has excellent productivity and economy, has excellent gas barrier properties even under high humidity, and has excellent adhesion without lowering laminate strength. It is in.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、プラスチック基材(I)が、複層フィルムであり、その少なくとも1層が金属化合物を特定量含有し、これにポリカルボン酸を含有するガスバリア層(II)を積層してなる積層体が、高湿度下でも優れたガスバリア性を有し、さらにラミネート強力低下がなく、密着性に優れることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は、下記のとおりである。
(1)プラスチック基材(I)が金属含有層と樹脂層からなる複層フィルムであり、
金属含有層は、金属化合物を0.1〜10質量%含有し、かつ、金属化合物を混合した熱可塑性樹脂が溶融押出されたものであり、
ポリカルボン酸を含有するガスバリア層(II)がプラスチック基材(I)に積層されてなり、
ガスバリア層と金属含有層とが接触しており、
95℃、30分の熱水処理後において、20℃、相対湿度65%の雰囲気下の酸素透過度が0.01〜16ml/(m 2 ・day・MPa)であり、
プラスチック基材(I)は延伸されている、ことを特徴とする
ガスバリア性積層体。
(2)プラスチック基材(I)を構成する熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂またはポリエステル樹脂であることを特徴とする(1)のガスバリア性積層体。
(3)ガスバリア層(II)がポリアルコールを含有することを特徴とする(1)または(2)のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
(4)金属化合物を構成する金属が、マグネシウム、カルシウム、亜鉛から選ばれる1種であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
(5)金属化合物が酸化マグネシウムである、(1)〜(3)のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のガスバリア性積層体のガスバリア層(II)上に、ラミネート接着剤層(III)、ヒートシール層(IV)の順に積層して積層物としたときに、積層物のラミネート強力(X)が300g/15mm以上であることを特徴とするガスバリア積層体。
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載のガスバリア性積層体を含有することを特徴とする包装用袋。
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that the plastic substrate (I) is a multilayer film, and at least one layer thereof contains a specific amount of a metal compound, and a gas barrier containing a polycarboxylic acid therein. It has been found that the laminate obtained by laminating the layer (II) has an excellent gas barrier property even under high humidity, and does not have a decrease in laminate strength and is excellent in adhesion, and has reached the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) The plastic substrate (I) is a multilayer film comprising a metal-containing layer and a resin layer,
The metal-containing layer contains 0.1 to 10% by mass of a metal compound , and a thermoplastic resin mixed with the metal compound is melt extruded.
Ri gas barrier layer containing a polycarboxylic acid (II) the name is laminated on the plastic substrate (I),
The gas barrier layer and the metal-containing layer are in contact,
After hydrothermal treatment at 95 ° C. for 30 minutes, the oxygen permeability in an atmosphere at 20 ° C. and a relative humidity of 65% is 0.01 to 16 ml / (m 2 · day · MPa) ,
A gas barrier laminate, wherein the plastic substrate (I) is stretched .
(2) The gas barrier laminate according to (1), wherein the thermoplastic resin constituting the plastic substrate (I) is a polyamide resin or a polyester resin.
(3) The gas barrier layered product according to any one of (1) and (2), wherein the gas barrier layer (II) contains a polyalcohol.
(4) The gas barrier laminate according to any one of (1) to (3), wherein the metal constituting the metal compound is one selected from magnesium, calcium, and zinc.
(5) The gas barrier laminate according to any one of (1) to (3), wherein the metal compound is magnesium oxide.
(6) On the gas barrier layer (II) of the gas barrier laminate according to any one of the above (1) to (5) , the laminate adhesive layer (III) and the heat seal layer (IV) are laminated in this order. A gas barrier laminate, wherein the laminate has a laminate strength (X) of 300 g / 15 mm or more.
(7) A packaging bag comprising the gas barrier laminate according to any one of (1) to (6) above.
本発明によれば、生産性および経済性に優れ、高湿度下においても優れたガスバリア性を有し、ラミネート強力低下のない密着性に優れたガスバリア性積層体を提供することができる。
すなわち、本発明における、金属化合物を含有する複層構成のプラスチック基材は、プラスチック基材の少なくとも1つの層の原料に金属化合物を添加して共押出するだけで製造することができ、従来行われていた、金属化合物を含む層を基材にコーティングやラミネートにより積層する工程を省略することができる。したがって、従来よりも少ない工程数でガスバリア性積層体が得られ、そのため、生産性やコストの観点から、工業的なメリットは極めて大きい。
According to the present invention, it is possible to provide a gas barrier laminate having excellent productivity and economy, excellent gas barrier properties even under high humidity, and excellent adhesion without lowering laminate strength.
That is, in the present invention, a plastic base material having a multilayer structure containing a metal compound can be produced simply by adding the metal compound to the raw material of at least one layer of the plastic base material and coextrusion. The step of laminating a layer containing a metal compound on a substrate by coating or laminating can be omitted. Therefore, a gas barrier laminate can be obtained with a smaller number of processes than before, and therefore, industrial merit is extremely large from the viewpoint of productivity and cost.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のガスバリア積層体は、複層構成のプラスチック基材(I)にガスバリア層(II)が積層されたものであり、プラスチック基材(I)の少なくとも1つの層は、金属化合物を含有することが必要である。金属化合物を含有する層は、ガスバリア層(II)と隣接していることがガスバリア性の発現のうえで好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The gas barrier laminate of the present invention is obtained by laminating a gas barrier layer (II) on a plastic substrate (I) having a multilayer structure, and at least one layer of the plastic substrate (I) contains a metal compound. It is necessary. The layer containing the metal compound is preferably adjacent to the gas barrier layer (II) in terms of gas barrier properties.
金属化合物を構成する金属としては、特に限定されず、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の1価の金属や、マグネシウム、カルシウム、ジルコニウム、亜鉛、銅、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム等の2価以上の金属が挙げられる。中でも、カルボン酸と反応しやすいという観点から、イオン化傾向の高い金属が好ましく、ガスバリア性の観点から、1価や2価の金属であることが好ましい。具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛であることが好ましく、マグネシウム、カルシウム、亜鉛であることがより好ましい。金属の種類は1種に限定されず、2種以上でもよい。 The metal constituting the metal compound is not particularly limited, and monovalent metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium, and magnesium, calcium, zirconium, zinc, copper, cobalt, iron, nickel, aluminum, and the like. A bivalent or higher metal is mentioned. Among them, a metal having a high ionization tendency is preferable from the viewpoint of easy reaction with carboxylic acid, and a monovalent or divalent metal is preferable from the viewpoint of gas barrier properties. Specifically, lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, and zinc are preferable, and magnesium, calcium, and zinc are more preferable. The type of metal is not limited to one type, and may be two or more types.
本発明において金属化合物は、上記金属を含有する化合物であり、化合物としては、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物や、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、硫酸塩等の無機塩や、酢酸塩、ギ酸塩、ステアリン酸塩、クエン酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩などのカルボン酸塩や、スルホン酸塩等の有機酸塩が挙げられ、酸化物、炭酸塩であることが好ましい。また、金属化合物として金属単体を用いてもよい。 In the present invention, the metal compound is a compound containing the above metal, and examples of the compound include oxides, hydroxides, halides, inorganic salts such as carbonates, bicarbonates, phosphates, sulfates, Examples thereof include carboxylate such as acetate, formate, stearate, citrate, malate and maleate, and organic acid salt such as sulfonate, and is preferably an oxide or carbonate. . Moreover, you may use a metal simple substance as a metal compound.
上記の金属化合物のうち、好ましい例として、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酢酸マグネシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛、酸化亜鉛、炭酸亜鉛などを挙げることができ、ガスバリア性の観点からは、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酢酸マグネシウムなどのマグネシウム塩や炭酸カルシウム、酢酸カルシウム、酸化亜鉛、酢酸亜鉛などの2価金属化合物が好ましく、プラスチック基材(I)の透明性の観点からは、炭酸リチウムや炭酸水素ナトリウムなどの1価の化合物や、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウムなどのマグネシウム塩が好ましい。これらは1種類で用いてもよく、2種類以上を添加してもよい。 Among the above metal compounds, preferred examples include lithium carbonate, sodium hydrogen carbonate, magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, magnesium acetate, calcium oxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium chloride, calcium phosphate, calcium sulfate, acetic acid. Calcium, zinc acetate, zinc oxide, zinc carbonate can be mentioned, and from the viewpoint of gas barrier properties, magnesium salts such as magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, magnesium acetate, calcium carbonate, calcium acetate, zinc oxide, Divalent metal compounds such as zinc acetate are preferred. From the viewpoint of the transparency of the plastic substrate (I), monovalent compounds such as lithium carbonate and sodium hydrogen carbonate, magnesium oxide, magnesium carbonate, and magnesium hydroxide are preferred. Magnesium salts such as um are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
金属化合物は粉末状であることが好ましく、その平均粒径は、特に限定されないが、0.001〜10.0μmであることが好ましく、0.005〜5.0μmであることがより好ましく、0.01〜2.0μmがさらに好ましく、0.05〜1.0μmが特に好ましい。プラスチック基材(I)のヘイズを小さくすることができるので、金属化合物は、平均粒径が小さい方が好ましい。しかし、平均粒径が0.001μm未満の金属化合物は、表面積が大きいため凝集しやすく、粗大凝集物がフィルム中に散在し、基材の機械物性を低下させることがある。一方、平均粒径が10.0μmを超える金属化合物を含有するプラスチック基材(I)は、製膜する時に破断する頻度が高くなり、生産性が低下する傾向がある。 The metal compound is preferably in a powder form, and the average particle diameter is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 10.0 μm, more preferably 0.005 to 5.0 μm, and 0 0.01 to 2.0 μm is more preferable, and 0.05 to 1.0 μm is particularly preferable. Since the haze of the plastic substrate (I) can be reduced, the metal compound preferably has a smaller average particle diameter. However, a metal compound having an average particle size of less than 0.001 μm has a large surface area, so that it easily aggregates, and coarse aggregates are scattered in the film, which may deteriorate the mechanical properties of the substrate. On the other hand, the plastic base material (I) containing a metal compound having an average particle size exceeding 10.0 μm tends to be broken when the film is formed, and the productivity tends to decrease.
金属化合物は、無機処理や有機処理などの表面処理を施すことで、分散性や耐候性、熱可塑性樹脂との濡れ性、耐熱性、透明性等を向上させることができる。無機処理としては、アルミナ処理、シリカ処理、チタニア処理、ジルコニア処理、酸化錫処理、酸化アンチモン処理、酸化亜鉛処理等が挙げられる。有機処理としては、脂肪酸化合物、ペンタエリトリット、トリメチロールプロパン等のポリオール化合物、トリエタノールアミン、トリメチロールアミン等のアミン化合物、シリコーン樹脂、アルキルクロロシラン等のシリコーン系の化合物を用いた処理が挙げられる。 A metal compound can improve dispersibility, weather resistance, wettability with a thermoplastic resin, heat resistance, transparency, and the like by performing surface treatment such as inorganic treatment or organic treatment. Examples of the inorganic treatment include alumina treatment, silica treatment, titania treatment, zirconia treatment, tin oxide treatment, antimony oxide treatment, and zinc oxide treatment. Examples of the organic treatment include treatment using a fatty acid compound, a polyol compound such as pentaerythritol and trimethylolpropane, an amine compound such as triethanolamine and trimethylolamine, a silicone compound such as a silicone resin and alkylchlorosilane. .
プラスチック基材(I)中の金属化合物の含有量は、0.1〜10質量%であることが必要であり、ヘイズの観点からは5質量%未満であることが好ましい。プラスチック基材(I)中の少なくとも1つの層の金属化合物の含有量が、0.1〜10質量%であると、得られるガスバリア性積層体は、プラスチック基材中の層間接着強度が優れるため、ヒートシール層を積層して積層物とした際のラミネート強度が向上し、かつ優れたガスバリア性を得ることができる。しかし、プラスチック基材(I)中の金属化合物の含有量が0.1質量%未満であると、ガスバリア層(II)のポリカルボン酸と反応して形成される架橋構造が少なくなり、得られるガスバリア性積層体において、ガスバリア性が低下する。一方、基材(I)中の少なくとも1つの層の金属含有量が10質量%を超える場合は、プラスチック基材(I)中の層間接着強度が低下するため、ヒートシール層を積層して積層物とした際のラミネート強度が低下し、包装用袋にした際に実用性の点で非常に難がある。 The content of the metal compound in the plastic substrate (I) needs to be 0.1 to 10% by mass, and is preferably less than 5% by mass from the viewpoint of haze. When the content of the metal compound in at least one layer in the plastic substrate (I) is 0.1 to 10% by mass, the resulting gas barrier laminate has excellent interlayer adhesive strength in the plastic substrate. The laminate strength when a heat seal layer is laminated to obtain a laminate can be improved, and excellent gas barrier properties can be obtained. However, when the content of the metal compound in the plastic substrate (I) is less than 0.1% by mass, the cross-linked structure formed by reacting with the polycarboxylic acid in the gas barrier layer (II) is reduced and obtained. In the gas barrier laminate, the gas barrier property is lowered. On the other hand, when the metal content of at least one layer in the base material (I) exceeds 10% by mass, the interlayer adhesive strength in the plastic base material (I) is lowered. When it is made into a product, the laminate strength is lowered, and when it is made into a packaging bag, it is very difficult in terms of practicality.
プラスチック基材(I)に金属化合物を含有させる方法は特に限定されず、その製造工程の任意の時点で、配合することができる。例えば、プラスチック基材(I)を構成する熱可塑性樹脂を重合するときに金属化合物を添加する方法や、熱可塑性樹脂と金属化合物とを押出機にて混練する方法や、金属化合物を高濃度に練り込んで配合したマスターバッチを製造しこれを熱可塑性樹脂に添加して希釈する方法(マスターバッチ法)などが挙げられる。本発明においてはマスターバッチ法が好ましく採用される。 The method for incorporating the metal compound into the plastic substrate (I) is not particularly limited, and it can be blended at an arbitrary point in the production process. For example, a method of adding a metal compound when polymerizing the thermoplastic resin constituting the plastic substrate (I), a method of kneading the thermoplastic resin and the metal compound with an extruder, a high concentration of the metal compound Examples include a method (masterbatch method) in which a masterbatch kneaded and blended is manufactured and added to a thermoplastic resin for dilution. In the present invention, the master batch method is preferably employed.
本発明において、プラスチック基材(I)を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー等のポリオレフィン樹脂、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロンMXD6、ナイロン9T等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル樹脂、塩化ビニル、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのまたはそれらの混合物が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂のうち、包装用袋を構成したときに、突刺し強力や耐衝撃性等に優れることから、ポリアミド樹脂が好ましく、また、耐熱性と経済性に優れることから、ポリエステル樹脂が好ましい。 In the present invention, the thermoplastic resin constituting the plastic substrate (I) includes polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and ionomer, polyamide resins such as nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon MXD6 and nylon 9T, and polyethylene terephthalate. Polyester resins such as polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate, polytrimethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, polylactic acid, vinyl chloride, polystyrene resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, ethylene -Vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers or mixtures thereof. Among these thermoplastic resins, when a packaging bag is configured, polyamide resin is preferable because of excellent puncture strength and impact resistance, and polyester resin is preferable because of excellent heat resistance and economy. preferable.
熱可塑性樹脂には、必要に応じて、プラスチック基材(I)の性能に悪影響を与えない範囲で、熱安定剤、酸化防止剤、強化材、顔料、劣化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、防腐剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤等の各種の添加剤を、1種あるいは2種以上添加してもよい。また、熱可塑性樹脂には、プラスチック基材(I)のスリップ性を向上させるなどの目的で、金属化合物以外の無機粒子や有機系滑剤を添加してもよく、中でも、シリカを添加することが好ましい。 The thermoplastic resin, if necessary, within a range that does not adversely affect the performance of the plastic substrate (I), a thermal stabilizer, an antioxidant, a reinforcing material, a pigment, a deterioration inhibitor, a weathering agent, a flame retardant, You may add 1 type, or 2 or more types of various additives, such as a plasticizer, antiseptic | preservative, a ultraviolet absorber, an antistatic agent, and an antiblocking agent. In addition, inorganic particles other than metal compounds and organic lubricants may be added to the thermoplastic resin for the purpose of improving the slip property of the plastic substrate (I), and among them, silica may be added. preferable.
プラスチック基材(I)の厚みは、得られるガスバリア性積層体が必要とする機械強度に応じて、適宜選択できる。機械強度やハンドリングのしやすさの理由から、プラスチック基材(I)の厚みは、5〜100μmであることが好ましく、10〜30μmであることがより好ましい。プラスチック基材(I)は、厚みが5μm未満であると十分な機械強度が得られず、突刺し強力が悪化する傾向がある。 The thickness of the plastic substrate (I) can be appropriately selected according to the mechanical strength required for the obtained gas barrier laminate. For reasons of mechanical strength and ease of handling, the thickness of the plastic substrate (I) is preferably 5 to 100 μm, and more preferably 10 to 30 μm. When the thickness of the plastic substrate (I) is less than 5 μm, sufficient mechanical strength cannot be obtained, and the piercing strength tends to deteriorate.
プラスチック基材(I)は、複層構成とする必要があり、その少なくとも1層が金属化合物を0.1〜10質量%含有することが必要である。以下、複層フィルムにおける、金属化合物を含有する層を「金属含有層(M)」と称し、複層フィルムにおける「金属含有層(M)」以外の層を「樹脂層(R)」と称することがある。 The plastic substrate (I) needs to have a multilayer structure, and at least one layer thereof needs to contain 0.1 to 10% by mass of a metal compound. Hereinafter, a layer containing a metal compound in a multilayer film is referred to as “metal-containing layer (M)”, and a layer other than “metal-containing layer (M)” in the multilayer film is referred to as “resin layer (R)”. Sometimes.
プラスチック基材(I)に関して、得られるガスバリア性積層体の構成としては、ガスバリア層(II)とプラスチック基材(I)の金属含有層(M)とが接触している、(R)/(M)/(II)や、(M)/(R)/(M)/(II)や、(II)/(M)/(R)/(M)/(II)などが挙げられる。これらの構成は、ガスバリア層(II)と金属含有層(M)とが接触し、ガスバリア層(II)中のポリカルボン酸と金属含有層(M)中の金属化合物とが反応しやすいため、効率的にガスバリア性を得ることができる。その中でも、製造するための設備や操業性を考慮すると、(R)/(M)/(II)の構成が好ましい。
また、ガスバリア層(II)とプラスチック基材(I)の樹脂層(R)が接触している、(M)/(R)/(II)や、(R)/(M)/(R)/(II)や、(II)/(R)/(M)/(R)/(II)などが挙げられる。その中でも、製造するための設備や操業性を考慮すると、(M)/(R)/(II)の構成が好ましい。
With respect to the plastic substrate (I), the gas barrier laminate is obtained by contacting the gas barrier layer (II) with the metal-containing layer (M) of the plastic substrate (I), (R) / ( M) / (II), (M) / (R) / (M) / (II), (II) / (M) / (R) / (M) / (II) and the like. Since these structures are such that the gas barrier layer (II) and the metal-containing layer (M) are in contact with each other, the polycarboxylic acid in the gas barrier layer (II) and the metal compound in the metal-containing layer (M) are likely to react. Gas barrier properties can be obtained efficiently. Among these, the structure of (R) / (M) / (II) is preferable in consideration of equipment for manufacturing and operability.
Further, the gas barrier layer (II) and the resin layer (R) of the plastic substrate (I) are in contact with each other, (M) / (R) / (II) and (R) / (M) / (R) / (II) and (II) / (R) / (M) / (R) / (II). Among these, considering the equipment for manufacturing and operability, the configuration of (M) / (R) / (II) is preferable.
プラスチック基材(I)を構成する金属含有層(M)と樹脂層(R)の厚み構成比率は、特に制限されず、金属含有層(M)の合計厚み(Mt)と、樹脂層(R)の合計厚み(Rt)の比率((Rt)/(Mt))は、1/1000〜1000/1であることが好ましく、それぞれの層の厚み制御が容易であるため、1/100〜100/1であることがより好ましく、1/10〜10/1であることがさらに好ましい。 The thickness constitution ratio of the metal-containing layer (M) and the resin layer (R) constituting the plastic substrate (I) is not particularly limited, and the total thickness (Mt) of the metal-containing layer (M) and the resin layer (R) ) Of the total thickness (Rt) ((Rt) / (Mt)) is preferably 1/1000 to 1000/1, and the thickness control of each layer is easy, so 1/100 to 100 / 1, more preferably 1/10 to 10/1.
樹脂層(R)を構成する熱可塑性樹脂にも、上記添加剤が添加されてもよく、ガスバリア性積層体の最外層となる樹脂層(R)には、スリップ性を向上させる目的で、シリカなどを添加することが好ましい。 The above-mentioned additives may be added to the thermoplastic resin constituting the resin layer (R), and the resin layer (R) which is the outermost layer of the gas barrier laminate is made of silica for the purpose of improving the slip property. Etc. are preferably added.
本発明のガスバリア性積層体を構成するガスバリア層(II)は、ポリカルボン酸を含有することが必要である。ガスバリア層(II)中のポリカルボン酸は、プラスチック基材(I)中の金属化合物と反応することによって、ガスバリア性を発現することができる。 The gas barrier layer (II) constituting the gas barrier laminate of the present invention needs to contain a polycarboxylic acid. The polycarboxylic acid in the gas barrier layer (II) can exhibit gas barrier properties by reacting with the metal compound in the plastic substrate (I).
本発明におけるポリカルボン酸は、分子中にカルボキシル基を2個以上有する化合物や重合体であり、これらのカルボキシル基は、無水物の構造を形成していてもよい。
ポリカルボン酸の具体例としては、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−メタクリル酸共重合体、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリマレイン酸、エチレン−マレイン酸共重合体などのオレフィン−マレイン酸共重合体、アルギン酸のように側鎖にカルボキシル基を有する多糖類、カルボキシル基含有のポリアミド、ポリエステルなどを例示することができる。上記ポリカルボン酸は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
The polycarboxylic acid in the present invention is a compound or polymer having two or more carboxyl groups in the molecule, and these carboxyl groups may form an anhydride structure.
Specific examples of the polycarboxylic acid include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-methacrylic acid copolymer, acrylic acid-maleic acid copolymer, polymaleic acid Examples thereof include olefin-maleic acid copolymers such as ethylene-maleic acid copolymers, polysaccharides having a carboxyl group in the side chain such as alginic acid, polyamides containing carboxyl groups, and polyesters. The above polycarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.
ポリカルボン酸が重合体である場合、その重量平均分子量は、1,000〜1,000,000であることが好ましく、10,000〜150,000であることがより好ましくは、15,000〜110,000であることがさらに好ましい。ポリカルボン酸の重量平均分子量が低すぎると、得られるガスバリア層(II)は脆弱になり、一方、分子量が高すぎると、ハンドリング性が損なわれ、場合によっては、後述するガスバリア層(II)を形成するための塗工液中で凝集し、得られるガスバリア層(II)は、ガスバリア性が損なわれる可能性がある。 When the polycarboxylic acid is a polymer, the weight average molecular weight is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 150,000, and more preferably 15,000 to 1,000,000. More preferably, it is 110,000. If the weight average molecular weight of the polycarboxylic acid is too low, the resulting gas barrier layer (II) becomes fragile. On the other hand, if the molecular weight is too high, the handling property is impaired, and in some cases, the gas barrier layer (II) described later may be used. The gas barrier layer (II) obtained by agglomeration in the coating liquid for forming may have a gas barrier property impaired.
本発明において、上記ポリカルボン酸のうち、ポリアクリル酸やオレフィン−マレイン酸共重合体、特にエチレン−マレイン酸共重合体(以下、EMAと略記することがある)が、ガスバリア性の点から、好ましく用いられる。EMAは、無水マレイン酸とエチレンとを溶液ラジカル重合などの公知の方法で重合することにより得られる。
オレフィン−マレイン酸共重合体中のマレイン酸単位は、乾燥状態では隣接カルボキシル基が脱水環化した無水マレイン酸構造となりやすく、湿潤時や水溶液中では開環してマレイン酸構造となる。したがって、本発明においては、特記しない限り、マレイン酸単位と無水マレイン単位とを総称してマレイン酸単位という。
EMA中のマレイン酸単位は、5モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましく、30モル%以上であることがさらに好ましく、35モル%以上であることが最も好ましい。
また、EMAの重量平均分子量は、1,000〜1,000,000であることが好ましく、3,000〜500,000 であることがより好ましく、7,000〜300,000であることがさらに好ましく、10,000〜200,000であることが特に好ましい。
In the present invention, among the above polycarboxylic acids, polyacrylic acid and olefin-maleic acid copolymer, particularly ethylene-maleic acid copolymer (hereinafter, sometimes abbreviated as EMA) are from the point of gas barrier property. Preferably used. EMA is obtained by polymerizing maleic anhydride and ethylene by a known method such as solution radical polymerization.
The maleic acid unit in the olefin-maleic acid copolymer tends to have a maleic anhydride structure in which the adjacent carboxyl group is dehydration-cyclized in a dry state, and opens to form a maleic acid structure when wet or in an aqueous solution. Therefore, in the present invention, unless otherwise specified, maleic acid units and maleic anhydride units are collectively referred to as maleic acid units.
The maleic acid unit in EMA is preferably 5 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, further preferably 30 mol% or more, and most preferably 35 mol% or more. .
Further, the weight average molecular weight of EMA is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 3,000 to 500,000, and further preferably 7,000 to 300,000. It is preferably 10,000 to 200,000.
本発明においてガスバリア層(II)は、ポリアルコールを含有することが好ましい。ポリアルコールを含有することによって、ガスバリア層(II)中のポリカルボン酸は、プラスチック基材(I)中の金属化合物と反応することに加えて、ポリアルコールとも反応するので、ガスバリア性を向上することができる。
ポリアルコールは、分子内に2個以上の水酸基を有する化合物であり、低分子化合物としては、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの糖アルコール、グルコースなどの単糖類、マルトースなどの二糖類、ガラクトオリゴ糖などのオリゴ糖が挙げられ、高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、でんぷんなどの多糖類が挙げられる。上記ポリアルコールは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
ポリビニルアルコールやエチレン−ビニルアルコール共重合体のケン化度は、95モル%以上であることが好ましく、98モル%以上であることがさらに好ましい。また、平均重合度は、50〜2,000であることが好ましく、200〜1,000であることがより好ましい。
In the present invention, the gas barrier layer (II) preferably contains a polyalcohol. By containing a polyalcohol, the polycarboxylic acid in the gas barrier layer (II) reacts with the polyalcohol in addition to reacting with the metal compound in the plastic substrate (I), thereby improving the gas barrier property. be able to.
Polyalcohol is a compound having two or more hydroxyl groups in the molecule, and low molecular weight compounds include sugar alcohols such as glycerin and pentaerythritol, monosaccharides such as glucose, disaccharides such as maltose, and oligosaccharides such as galactooligosaccharides. Examples of the polymer compound include polysaccharides such as polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and starch. The above polyalcohols can be used alone or in combination of two or more.
The saponification degree of polyvinyl alcohol or ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferably 95 mol% or more, and more preferably 98 mol% or more. The average degree of polymerization is preferably 50 to 2,000, and more preferably 200 to 1,000.
ガスバリア層(II)における、ポリカルボン酸とポリアルコールとは、OH基とCOOH基のモル比(OH基/COOH基)が、0.01〜20となるように含有することが好ましく、0.01〜10となるように含有することがさらに好ましく、0.02〜5となるように含有することがより好ましく、0.04〜2となるように含有することが最も好ましい。 The polycarboxylic acid and the polyalcohol in the gas barrier layer (II) are preferably contained so that the molar ratio of OH group to COOH group (OH group / COOH group) is 0.01 to 20. It is more preferable to contain so that it may become 01-10, It is more preferable to contain so that it may become 0.02-5, It is most preferable to contain so that it may become 0.04-2.
また、本発明においてガスバリア層(II)は、ポリアクリルアミド、ポリメタアクリルアミドまたはポリアミンを含有することも好ましい。これらの化合物を含有することによって、ガスバリア層(II)中のポリカルボン酸は、プラスチック基材(I)中の金属化合物と反応することに加えて、これらの化合物とも反応するので、ガスバリア性を向上することができる。 In the present invention, the gas barrier layer (II) preferably contains polyacrylamide, polymethacrylamide or polyamine. By containing these compounds, the polycarboxylic acid in the gas barrier layer (II) reacts with these compounds in addition to reacting with the metal compound in the plastic substrate (I), so that the gas barrier property is improved. Can be improved.
ポリアミンは、分子中にアミノ基として第一級、第二級から選ばれる少なくとも1種のアミノ基を2個以上有するものであり、その具体例としては、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、分岐状ポリエチレンイミン、線状ポリエチレンイミン、ポリリジン、キトサンのように側鎖にアミノ基を有する多糖類、ポリアルギニンのように側鎖にアミノ基を有するポリアミド類などが挙げられる。
ポリアミンの重量平均分子量は、5,000〜150,000であることが好ましい。ポリアミンの重量平均分子量が低すぎると、得られるガスバリア層(II)は脆弱になり、一方、分子量が高すぎると、ハンドリング性が損なわれ、場合によっては、後述するガスバリア層(II)を形成するための塗工液中で凝集し、得られるガスバリア層(II)は、ガスバリア性が損なわれる可能性がある。
The polyamine has two or more amino groups selected from primary and secondary as amino groups in the molecule. Specific examples thereof include polyallylamine, polyvinylamine, branched polyethyleneimine. And polysaccharides having an amino group in the side chain such as linear polyethyleneimine, polylysine and chitosan, and polyamides having an amino group in the side chain such as polyarginine.
The weight average molecular weight of the polyamine is preferably 5,000 to 150,000. If the weight average molecular weight of the polyamine is too low, the resulting gas barrier layer (II) becomes fragile. On the other hand, if the molecular weight is too high, handling properties are impaired, and in some cases, a gas barrier layer (II) described later is formed. Therefore, the gas barrier layer (II) obtained by agglomeration in the coating solution may have a gas barrier property impaired.
ガスバリア層(II)における、ポリアミンとポリカルボン酸との質量比(ポリアミン/ポリカルボン酸)は、12.5/87.5〜27.5/72.5であることが好ましい。ポリアミンの質量比がこれより低いと、ポリカルボン酸のカルボキシル基の架橋が不十分となり、逆に、ポリアミンの質量比がこれより高いと、ポリアミンのアミノ基の架橋が不十分となり、いずれの場合も、得られるガスバリア性積層体は、ガスバリア性に劣ることがある。 In the gas barrier layer (II), the mass ratio of polyamine to polycarboxylic acid (polyamine / polycarboxylic acid) is preferably 12.5 / 87.5 to 27.5 / 72.5. If the mass ratio of the polyamine is lower than this, the crosslinking of the carboxyl group of the polycarboxylic acid becomes insufficient. Conversely, if the mass ratio of the polyamine is higher than this, the crosslinking of the amino group of the polyamine becomes insufficient. However, the gas barrier laminate obtained may be inferior in gas barrier properties.
本発明におけるガスバリア層(II)は、架橋剤を含有してもよい。架橋剤を含有することによって、ガスバリア性を高めることができる。
ガスバリア層(II)における架橋剤の含有量は、ポリカルボン酸100質量部に対して、0.1〜30質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがより好ましい。
架橋剤としては、自己架橋性を有する化合物や、カルボキシル基と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物が挙げられ、ガスバリア層(II)がポリアルコールを含有する場合は、水酸基と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物でもよい。具体的な架橋剤としては、イソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、炭酸ジルコニウムアンモニウムなどのジルコニウム塩化合物、金属アルコキシド等が好ましく挙げられる。これらの架橋剤は、組み合わせて使用してもよい。
The gas barrier layer (II) in the present invention may contain a crosslinking agent. By containing a cross-linking agent, gas barrier properties can be enhanced.
The content of the crosslinking agent in the gas barrier layer (II) is preferably 0.1 to 30 parts by mass and more preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polycarboxylic acid.
Examples of the crosslinking agent include a compound having a self-crosslinking property and a compound having a plurality of functional groups that react with a carboxyl group in the molecule. When the gas barrier layer (II) contains a polyalcohol, it reacts with a hydroxyl group. A compound having a plurality of functional groups in the molecule may also be used. Preferable examples of the crosslinking agent include isocyanate compounds, melamine compounds, urea compounds, epoxy compounds, carbodiimide compounds, zirconium salt compounds such as zirconium ammonium carbonate, metal alkoxides, and the like. These crosslinking agents may be used in combination.
金属アルコキシドとは、アルコキシ基が結合した金属を含む化合物であり、一部のアルコキシ基の代わりにハロゲンやカルボキシル基との反応性を有する官能基で置換されたアルキル基が結合していてもよい。ここで、金属とは、Si、Al、Ti、Zrなどの原子が挙げられ、ハロゲンとは、塩素、ヨウ素、臭素などが挙げられ、カルボキシル基との反応性を有する官能基とは、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、ウレイド基などが挙げられ、アルキル基とは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基などが挙げられる。このような化合物の例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、クロロトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのアルコキシシラン化合物、テトライソプロポキシチタン、テトラエトキシチタンなどのアルコキシチタン化合物、トリイソプロポキシアルミニウムなどのアルコキシアルミニウム化合物、テトライソプロポキシジルコニウムなどのアルコキシジルコニウム化合物などが挙げられる。 A metal alkoxide is a compound containing a metal to which an alkoxy group is bonded, and an alkyl group substituted with a functional group having reactivity with a halogen or a carboxyl group may be bonded instead of a part of the alkoxy group. . Here, the metal includes atoms such as Si, Al, Ti and Zr, the halogen includes chlorine, iodine, bromine and the like, and the functional group having reactivity with a carboxyl group is an epoxy group. , Amino groups, isocyanate groups, ureido groups and the like, and alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group and the like. Examples of such compounds include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, chlorotriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, Alkoxysilane compounds such as 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, alkoxytitanium compounds such as tetraisopropoxytitanium and tetraethoxytitanium, alkoxy such as triisopropoxyaluminum Examples thereof include aluminum compounds and alkoxyzirconium compounds such as tetraisopropoxyzirconium.
これらの金属アルコキシドは、その一部または全部が加水分解したもの、部分的に加水分解、縮合したもの、完全に加水分解しその一部が縮合したもの、あるいは、これらを組み合わせたものを用いることもできる。 These metal alkoxides must be partially or wholly hydrolyzed, partially hydrolyzed or condensed, fully hydrolyzed and partially condensed, or a combination of these. You can also.
上記の金属アルコキシドとポリカルボン酸とを混合すると、両者が反応して塗工することが困難になる場合があるので、予め、加水分解縮合物を形成させてから混合することが好ましい。加水分解縮合物を形成させる方法としては、公知のゾルゲル法で用いられている手法を適用することができる。 When the above metal alkoxide and polycarboxylic acid are mixed, it may be difficult for both to react and to be applied. Therefore, it is preferable to form a hydrolysis condensate in advance before mixing. As a method for forming the hydrolysis-condensation product, a method used in a known sol-gel method can be applied.
本発明におけるガスバリア層(II)には、ガスバリア性や、プラスチック基材(I)との接着性を大きく損なわない限りにおいて、熱安定剤、酸化防止剤、強化材、顔料、劣化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、離型剤、滑剤、防腐剤、消泡剤、濡れ剤、粘度調整剤などが添加されていてもよい。
熱安定剤、酸化防止剤、劣化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン類、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物などが挙げられ、これらを混合して使用してもよい。
強化材としては、例えば、クレー、タルク、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、ゼオライト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト、フッ素雲母、金属繊維、金属ウィスカー、セラミックウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、炭素繊維、フラーレン(C60、C70など)、カーボンナノチューブなどが挙げられる。
In the gas barrier layer (II) in the present invention, a heat stabilizer, an antioxidant, a reinforcing material, a pigment, a deterioration preventing agent, a weather resistance, as long as the gas barrier property and the adhesion to the plastic substrate (I) are not significantly impaired. An agent, a flame retardant, a plasticizer, a release agent, a lubricant, an antiseptic, an antifoaming agent, a wetting agent, a viscosity modifier, and the like may be added.
Examples of heat stabilizers, antioxidants, and deterioration inhibitors include hindered phenols, phosphorus compounds, hindered amines, sulfur compounds, copper compounds, alkali metal halides, and the like. May be.
Examples of the reinforcing material include clay, talc, wollastonite, silica, alumina, calcium silicate, sodium aluminate, sodium aluminosilicate, magnesium silicate, glass balloon, carbon black, zeolite, montmorillonite, hydrotalcite, fluorine mica, Examples thereof include metal fibers, metal whiskers, ceramic whiskers, potassium titanate whiskers, boron nitride, graphite, glass fibers, carbon fibers, fullerenes (C60, C70, etc.), carbon nanotubes, and the like.
本発明においてプラスチック基材(I)上に積層される上記ガスバリア層(II)の厚みは、ガスバリア性積層体のガスバリア性を充分高めるために、0.05μmより厚いことが好ましく、経済性の点から、5.0μmより薄いことが好ましい。 In the present invention, the thickness of the gas barrier layer (II) laminated on the plastic substrate (I) is preferably thicker than 0.05 μm in order to sufficiently enhance the gas barrier property of the gas barrier laminate, which is economical. Therefore, it is preferable that the thickness is less than 5.0 μm.
本発明におけるガスバリア層(II)は、プラスチック基材(I)上に、ガスバリア層(II)形成用塗工液を塗布、乾燥することによって、形成することができる。
上記塗工液は、作業性の面から水性であることが好ましいため、塗工液を構成するポリカルボン酸や、ポリアルコールやポリアミンは、水溶性または水分散性であることが好ましく、水溶性であることがより好ましい。
The gas barrier layer (II) in the present invention can be formed by applying and drying a gas barrier layer (II) forming coating solution on the plastic substrate (I).
Since the coating liquid is preferably aqueous from the viewpoint of workability, the polycarboxylic acid, polyalcohol and polyamine constituting the coating liquid are preferably water-soluble or water-dispersible, and water-soluble. It is more preferable that
本発明において、ポリカルボン酸とポリアルコールとを混合して水性の塗工液を調製する場合、ポリカルボン酸のカルボキシル基に対して、0.1〜20当量%のアルカリ化合物を加えることが好ましい。ポリカルボン酸は、カルボキシル基の含有量が多いと親水性が高くなるので、アルカリ化合物を添加しなくても水溶液にすることができる。しかし、アルカリ化合物を適正量添加することにより、得られるガスバリア性積層体のガスバリア性を格段に向上することができる。アルカリ化合物は、ポリカルボン酸のカルボキシル基を中和できるものであればよく、その添加量は、ポリカルボン酸のカルボキシル基に対して、0.1〜20モル%であることが好ましい。 In the present invention, when an aqueous coating solution is prepared by mixing a polycarboxylic acid and a polyalcohol, it is preferable to add 0.1 to 20 equivalent% of an alkali compound with respect to the carboxyl group of the polycarboxylic acid. . Since polycarboxylic acid has high hydrophilicity when the content of carboxyl group is large, it can be made into an aqueous solution without adding an alkali compound. However, the gas barrier property of the obtained gas barrier laminate can be remarkably improved by adding an appropriate amount of an alkali compound. The alkali compound only needs to be capable of neutralizing the carboxyl group of the polycarboxylic acid, and the addition amount thereof is preferably 0.1 to 20 mol% with respect to the carboxyl group of the polycarboxylic acid.
上記塗工液の調製は、撹拌機を備えた溶解釜等を用いて、公知の方法で行うことができ、例えば、ポリカルボン酸とポリアルコールとを別々に水溶液とし、塗工前に混合する方法が好ましい。この時、上記アルカリ化合物をポリカルボン酸の水溶液に加えておくと、その水溶液の安定性を向上させることができる。 The coating liquid can be prepared by a known method using a melting pot equipped with a stirrer. For example, a polycarboxylic acid and a polyalcohol are separately made into aqueous solutions and mixed before coating. The method is preferred. At this time, if the alkali compound is added to the aqueous solution of the polycarboxylic acid, the stability of the aqueous solution can be improved.
また本発明において、ポリカルボン酸とポリアミンとを混合して水性の塗工液を調製する場合、ゲル化を抑制するために、ポリカルボン酸に塩基を添加しておくことが好ましい。塩基は、得られるガスバリア性積層体のガスバリア性を阻害しないものであればよく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等の無機物や、アンモニア、メチルアミン、ジエタノールアミン等の有機物が挙げられ、乾燥、熱処理で揮発しやすいことから、アンモニアであることが好ましい。塩基の添加量は、ポリカルボン酸のカルボキシル基に対して、0.6当量以上であることが好ましく、0.7当量以上であることがより好ましくは、0.8当量以上であることがさらに好ましい。塩基の添加量が少ないと、塗工液は塗工中にゲル化し、プラスチック基材(I)上にガスバリア層(II)を形成することが困難となることがある。 Moreover, in this invention, when mixing polycarboxylic acid and polyamine and preparing an aqueous coating liquid, in order to suppress gelatinization, it is preferable to add a base to polycarboxylic acid. The base may be any as long as it does not inhibit the gas barrier properties of the resulting gas barrier laminate, and examples thereof include inorganic substances such as sodium hydroxide and calcium hydroxide, and organic substances such as ammonia, methylamine, diethanolamine, and the like. Ammonia is preferable because it is easily volatilized by heat treatment. The addition amount of the base is preferably 0.6 equivalents or more, more preferably 0.7 equivalents or more, and more preferably 0.8 equivalents or more based on the carboxyl group of the polycarboxylic acid. preferable. If the amount of the base added is small, the coating solution may gel during coating, and it may be difficult to form the gas barrier layer (II) on the plastic substrate (I).
ガスバリア層(II)形成用塗工液をプラスチック基材(I)に塗布する方法は特に限定されず、エアーナイフコーター、キスロールコーター、メタリングバーコーター、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、ディップコーター、ダイコーター等、あるいはこれらを組み合わせた方法を用いることができる。 The method for applying the coating liquid for forming the gas barrier layer (II) to the plastic substrate (I) is not particularly limited, and is an air knife coater, kiss roll coater, metering bar coater, gravure roll coater, reverse roll coater, dip coater. , Die coater, etc., or a combination of these can be used.
ガスバリア層(II)形成用塗工液をプラスチック基材(I)に塗布後、直ちに加熱処理を行い、乾燥皮膜の形成と加熱処理を同時に行ってもよいし、また塗布後、ドライヤー等による熱風の吹き付けや赤外線照射等により水分等を蒸発させて乾燥皮膜を形成させた後に、加熱処理を行ってもよい。ガスバリア層(II)の状態やガスバリア性等の物性に特に障害が生じない限り、塗布後、直ちに加熱処理を行うことが好ましい。
加熱処理方法としては特に限定されず、オーブン等の乾燥雰囲気下で加熱処理を行う方法が挙げられる。工程の短縮化等を考慮すると、ガスバリア層(II)形成用塗工液を塗布した後でプラスチック基材(I)の延伸を行うのが好ましい。
上記のいずれの場合においても、ガスバリア層(II)を形成したプラスチック基材(I)を、100℃以上の加熱雰囲気中で5分間以下の熱処理を施すことが好ましい。
After applying the coating liquid for forming the gas barrier layer (II) to the plastic substrate (I), heat treatment may be performed immediately to form a dry film and heat treatment at the same time. Heat treatment may be performed after moisture or the like is evaporated by spraying or infrared irradiation to form a dry film. It is preferable to perform the heat treatment immediately after coating unless there is a particular problem with the physical properties such as the gas barrier layer (II) and gas barrier properties.
It does not specifically limit as a heat processing method, The method of heat-processing in dry atmosphere, such as oven, is mentioned. Considering shortening of the process, it is preferable to stretch the plastic substrate (I) after applying the gas barrier layer (II) forming coating solution.
In any of the above cases, the plastic substrate (I) on which the gas barrier layer (II) is formed is preferably subjected to a heat treatment for 5 minutes or less in a heated atmosphere of 100 ° C. or higher.
ガスバリア層(II)が、ポリカルボン酸とポリアルコールとを含有する場合においては、それらの比率や、添加成分の有無やその含有量等によっても影響を受け得るので、塗工液を塗布後の加熱処理温度は、一概には言えないが、100〜300℃であることが好ましく、120〜250℃であることがより好ましく、140〜240℃であることがさらに好ましく、160〜220℃であることが特に好ましい。熱処理温度が低過ぎると、ポリカルボン酸とポリアルコールとの架橋反応を充分に進行させることができず、充分なガスバリア性を有する積層体を得ることが困難になることがあり、一方、高過ぎると、ガスバリア層(II)などが脆化するおそれなどがある。
また、熱処理時間は、5分間以下であることが好ましく、1秒間〜5分間であることがより好ましく、3秒間〜2分間であることがさらに好ましく、5秒間〜1分間であることが特に好ましい。熱処理時間が短すぎると、上記架橋反応を充分に進行させることができず、ガスバリア性を有する積層体を得ることが困難になり、一方、長すぎると生産性が低下する。
When the gas barrier layer (II) contains a polycarboxylic acid and a polyalcohol, it can be affected by the ratio, presence / absence of an additive component, the content thereof, and the like. The heat treatment temperature cannot be generally specified, but is preferably 100 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C, further preferably 140 to 240 ° C, and 160 to 220 ° C. It is particularly preferred. If the heat treatment temperature is too low, the cross-linking reaction between the polycarboxylic acid and the polyalcohol cannot sufficiently proceed, and it may be difficult to obtain a laminate having sufficient gas barrier properties, while it is too high. In addition, the gas barrier layer (II) and the like may become brittle.
The heat treatment time is preferably 5 minutes or less, more preferably from 1 second to 5 minutes, further preferably from 3 seconds to 2 minutes, and particularly preferably from 5 seconds to 1 minute. . If the heat treatment time is too short, the crosslinking reaction cannot proceed sufficiently, and it becomes difficult to obtain a laminate having gas barrier properties. On the other hand, if it is too long, productivity decreases.
また、プラスチック基材(I)に塗布されたガスバリア層(II)形成用塗工液は、上記乾燥の前後に、必要に応じて、紫外線、X線、電子線等の高エネルギー線照射が施されてもよい。このような場合には、高エネルギー線照射により架橋または重合する成分が配合されていてもよい。 The coating liquid for forming the gas barrier layer (II) applied to the plastic substrate (I) is irradiated with high energy rays such as ultraviolet rays, X-rays, and electron beams as necessary before and after the drying. May be. In such a case, a component that is crosslinked or polymerized by irradiation with high energy rays may be blended.
[積層物]
本発明のガスバリア積層体は、そのガスバリア層(II)上に直に、または印刷インキ層を介してラミネート接着剤層(III)、さらにその上にヒートシール層(IV)の順に積層して、(I)/(II)/印刷インキ層/(III)/(IV)、または(I)/(II)/(III)/(IV)の順に積層された積層物を形成することができる。さらにガスバリア層(II)の上にガスバリア層(II)の保護やブロッキング防止のために樹脂層を形成されていてもよい。さらに場合によっては、ガスバリア積層体とラミネート接着剤層(III)との間にプライマー層、帯電防止層などの機能性層が形成されていてもよい。またガスバリア積層体とラミネート接着剤層(III)との間に密着性を向上させるために、コロナ処理、オゾン処理などの表面処理が施されてもよい。
[Laminate]
The gas barrier laminate of the present invention is laminated directly on the gas barrier layer (II) or via the printing ink layer, and the laminate adhesive layer (III) is further laminated on the heat seal layer (IV) in this order, A laminate in which (I) / (II) / printing ink layer / (III) / (IV) or (I) / (II) / (III) / (IV) is laminated in this order can be formed. Furthermore, a resin layer may be formed on the gas barrier layer (II) for protecting the gas barrier layer (II) and preventing blocking. In some cases, a functional layer such as a primer layer or an antistatic layer may be formed between the gas barrier laminate and the laminate adhesive layer (III). In order to improve the adhesion between the gas barrier laminate and the laminate adhesive layer (III), a surface treatment such as corona treatment or ozone treatment may be performed.
[ラミネート接着剤層(III)]
ラミネート接着剤層(III)を形成する際に使用されるコート剤としては、公知のものが使用される。例えば、イソシアネート系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエチレンイミン系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系、アルキルチタネート系等のコート剤が挙げられる。これらの中で密着性、耐熱性、耐水性などの効果を勘案すると、イソシアネート系、ポリウレタン系、ポリエステル系のコート剤が好ましく、イソシアネート化合物、ポリウレタンおよびウレタンプレポリマーの1種または2種以上の混合物および反応生成物、ポリエステル、ポリオールおよびポリエーテルの1種または2種以上とイソシアネートとの混合物および反応生成物、またはこれらの溶液または分散液であることが好ましい。ラミネート接着剤層(III)の厚みは、ヒートシール層との密着性を充分高めるためには少なくとも0.1μmより厚くすることが好ましい。ラミネート接着剤層(III)をガスバリア積層体に塗布する方法は特に限定されないが、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、エアーナイフコーティング等の通常の方法を用いることができる。
[Laminate adhesive layer (III)]
As the coating agent used when forming the laminate adhesive layer (III), known coating agents are used. Examples of the coating agent include isocyanate, polyurethane, polyester, polyethyleneimine, polybutadiene, polyolefin, and alkyl titanate. Among these, in consideration of effects such as adhesion, heat resistance, and water resistance, an isocyanate-based, polyurethane-based, or polyester-based coating agent is preferable, and a mixture of one or more of isocyanate compounds, polyurethanes, and urethane prepolymers. And a reaction product, a mixture of one or more of polyester, polyol and polyether with isocyanate and a reaction product, or a solution or dispersion thereof. The thickness of the laminate adhesive layer (III) is preferably at least 0.1 μm in order to sufficiently enhance the adhesion with the heat seal layer. The method for applying the laminate adhesive layer (III) to the gas barrier laminate is not particularly limited, and usual methods such as gravure roll coating, reverse roll coating, wire bar coating, and air knife coating can be used.
[ヒートシール層(IV)]
ヒートシール層(IV)としては、袋状包装袋などを形成する際に熱接着層として設けられるものであり、熱シール、高周波シールなどが可能な材料が使用される。ヒートシール層(IV)として用いる樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリプロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸/メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、ポリ酢酸ビニル系樹脂等が挙げられ、ヒートシール強度や材質そのものの強度が高いポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリプロピレン共重合体などのポリオレフィン樹脂が好ましい。これらの樹脂は、単独で用いても、また他の樹脂と共重合や溶融混合して用いても、さらに酸変性などが施されていてもよい。
ヒートシール層(IV)をガスバリア性積層体に形成方法する方法としては、ヒートシール樹脂からなるフィルムまたはシートを、上記したラミネート接着剤層(III)を介して、ガスバリア性積層体にラミネートする方法や、ヒートシール層(IV)をガスバリア性積層体に押出ラミネートする方法などが挙げられる。前者の方法においては、ヒートシール樹脂からなるフィルムまたはシートは、未延伸状態であっても低倍率の延伸状態でもよいが、実用的には、未延伸状態であることが好ましい。
ヒートシール層(IV)の厚みは、特に限定されないが、20〜100μmであることが好ましく、40〜70μmであることがより好ましい。
[Heat seal layer (IV)]
The heat seal layer (IV) is provided as a heat adhesive layer when forming a bag-like packaging bag or the like, and a material capable of heat seal, high frequency seal or the like is used. The resin used as the heat seal layer (IV) is low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, polyethylene / polypropylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin. , Ethylene-acrylic acid / methacrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid / methacrylic acid ester copolymer, polyvinyl acetate resin, and the like, polyethylene, polypropylene, polyethylene / polyethylene Polyolefin resins such as polypropylene copolymers are preferred. These resins may be used alone, or may be copolymerized or melt-mixed with other resins, or may be further acid-modified.
As a method of forming the heat seal layer (IV) on the gas barrier laminate, a method of laminating a film or sheet made of a heat seal resin on the gas barrier laminate via the above-mentioned laminate adhesive layer (III) And a method of extrusion laminating the heat seal layer (IV) to the gas barrier laminate. In the former method, the film or sheet made of the heat-seal resin may be in an unstretched state or a low-magnification stretched state, but is practically preferably in an unstretched state.
Although the thickness of heat seal layer (IV) is not specifically limited, It is preferable that it is 20-100 micrometers, and it is more preferable that it is 40-70 micrometers.
[印刷インキ層]
印刷インキ層としてはウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系、塩化ビニル系等の従来から用いられているインキバインダー樹脂に各種顔料、体質顔料及び可塑剤、乾燥剤、安定剤等の添加剤などが添加されてなるインキにより形成される文字、絵柄等である。印刷インキ層の形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアーコート等の周知の塗布方式を用いることができる。
[Printing ink layer]
Addition of various pigments, extenders, plasticizers, desiccants, stabilizers, etc. to conventionally used ink binder resins such as urethane, acrylic, nitrocellulose, rubber and vinyl chloride It is a character, a pattern, etc. formed with the ink to which an agent etc. are added. As a method for forming the printing ink layer, for example, a known printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, a silk screen printing method, or a known coating method such as roll coating, knife edge coating, or gravure coating may be used. it can.
本発明のガスバリア性積層体は、上記の構成を有するため、ガスバリア性に優れるものであり、95℃、30分の熱水処理したガスバリア性積層体は、20℃、相対湿度65%の雰囲気下で測定した酸素透過度を、300ml/(m2・day・MPa)以下とすることができ、酸素透過度は、0.01〜300ml/(m2・day・MPa)であることが好ましく、0.01〜200ml/(m2・day・MPa)であることがより好ましく、0.01〜100ml/(m2・day・MPa)であることがさらに好ましい。 Since the gas barrier laminate of the present invention has the above-described configuration, it has excellent gas barrier properties. The gas barrier laminate that has been subjected to hydrothermal treatment at 95 ° C. for 30 minutes has an atmosphere of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. the in measured oxygen permeability, 300ml / (m 2 · day · MPa) can be less, the oxygen permeability is preferably 0.01~300ml / (m 2 · day · MPa), more preferably 0.01~200Ml / a (m 2 · day · MPa) , more preferably a 0.01~100ml / (m 2 · day · MPa).
本発明のガスバリア性積層体は、引張強度が150MPa以上であることが好ましく、180MPa以上であることがより好ましい。引張強度が150MPa未満であると、機械強度が十分ではなく、突刺し強力が低下する傾向がある。また、引張伸度は、引張強度と同様の観点から、60%以上が好ましく、80%以上であることがより好ましい。 The gas barrier laminate of the present invention preferably has a tensile strength of 150 MPa or more, and more preferably 180 MPa or more. If the tensile strength is less than 150 MPa, the mechanical strength is not sufficient, and the piercing strength tends to decrease. In addition, the tensile elongation is preferably 60% or more, and more preferably 80% or more, from the same viewpoint as the tensile strength.
本発明のガスバリア性積層体の耐ピンホール性は、5℃雰囲気下での500回繰り返し屈曲疲労テストにおけるピンホールの発生個数が100個以下であることが好ましく、20個以下であることがより好ましい。
上記耐ピンホール性は、具体的には、MIL−B−131Fに示されるFed.Test Method Std. 101CのMethod 2017に従い、12インチ×8インチのサンプルを直径3.5インチの円筒状に把持し、初期把持間隔7インチ、最大屈曲時の把持間隔1インチとして、いわゆるゲルボテスター(理学工業社製)で5℃の条件下で500回屈曲を与えた後のピンホール数の発生数を測定し評価したものである。
The pinhole resistance of the gas barrier laminate of the present invention is preferably 100 or less, more preferably 20 or less, in the 500 times repeated bending fatigue test at 5 ° C. preferable.
Specifically, the pinhole resistance is Fed. Shown in MIL-B-131F. Test Method Std. In accordance with Method 2017 of 101C, a sample of 12 inches × 8 inches is gripped in a cylindrical shape with a diameter of 3.5 inches, with an initial gripping distance of 7 inches and a gripping distance of 1 inch at maximum bending, a so-called gel bot tester (manufactured by Rigaku Corporation) The number of pinholes generated after being bent 500 times at 5 ° C. was measured and evaluated.
本発明のガスバリア性積層体の透明性は、ヘイズが70%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、30%以下であることがさらに好ましく、15%以下であることが特に好ましく、10%以下であることが最も好ましい。ただし、用途によっては、透明性を必要としない場合があるため、この限りではない。 The transparency of the gas barrier laminate of the present invention is preferably 70% or less of haze, more preferably 50% or less, further preferably 30% or less, and 15% or less. Particularly preferred is 10% or less. However, this is not the case because transparency may not be required depending on the application.
本発明のガスバリア性積層体は、以下のような方法により製造することができる。
プラスチック基材(I)は、例えば、金属化合物を混合した熱可塑性樹脂を押出機Aで加熱溶融し、また熱可塑性樹脂を押出機Bで加熱溶融し、それぞれ溶融した2種の樹脂をダイス中で重ね合わせて、例えば、金属含有層(M)/樹脂層(R)の2層構成のフィルムをTダイから押出し、エアーナイフキャスト法、静電印加キャスト法など公知のキャスティング法により回転する冷却ドラム上で冷却固化することによって、未延伸状態のプラスチック基材(I)のフィルムを得ることができる。
このような方法でプラスチック基材(I)に金属化合物を含有させることにより、従来行われていた、金属化合物を含む層をコーティングやラミネートにより基材に積層する工程を省略することができる。
得られた複層の未延伸フィルムに、前述の方法でガスバリア層(II)形成用塗工液を塗布してガスバリア層(II)を形成し、テンター式同時二軸延伸機にて、縦方向(MD)および横方向(TD)に同時二軸延伸を施すことで、同時二軸延伸されたガスバリア性積層体を得ることができる。
また得られた未延伸フィルムを縦方向(MD)に延伸したのち、前述の方法でガスバリア層(II)形成用塗工液を塗布してガスバリア層(II)を形成し、次いで横方向(TD)に延伸を施すことで、逐次二軸延伸されたガスバリア性積層体を得ることができる。
なお、未延伸フィルムが配向していると、後工程で延伸性が低下することがあるため、未延伸フィルムは、実質的に無定形、無配向の状態であることが好ましい。
The gas barrier laminate of the present invention can be produced by the following method.
The plastic substrate (I) is obtained by, for example, heating and melting a thermoplastic resin mixed with a metal compound in the extruder A, and heating and melting the thermoplastic resin in the extruder B. For example, a film having a two-layer structure of a metal-containing layer (M) / resin layer (R) is extruded from a T die, and is rotated by a known casting method such as an air knife casting method or an electrostatic application casting method. By cooling and solidifying on a drum, an unstretched plastic substrate (I) film can be obtained.
By including the metal compound in the plastic substrate (I) by such a method, the step of conventionally laminating a layer containing the metal compound on the substrate by coating or laminating can be omitted.
The gas barrier layer (II) forming coating liquid is applied to the resulting multilayer unstretched film by the above-described method to form the gas barrier layer (II), and the longitudinal direction is measured with a tenter simultaneous biaxial stretching machine. By performing simultaneous biaxial stretching in the (MD) and transverse directions (TD), a gas barrier laminate that has been simultaneously biaxially stretched can be obtained.
Further, after stretching the obtained unstretched film in the machine direction (MD), the gas barrier layer (II) forming coating liquid is applied by the above-described method to form the gas barrier layer (II), and then the transverse direction (TD) ) To obtain a gas barrier laminate that is successively biaxially stretched.
If the unstretched film is oriented, the stretchability may be lowered in a later step. Therefore, it is preferable that the unstretched film is substantially amorphous and non-oriented.
熱可塑性樹脂としてポリアミド樹脂を用いる場合は、未延伸フィルムを、80℃を超えないように温調した水槽に移送し、5分間以内で浸水処理を施し、0.5〜15%吸湿処理することが好ましい。
また、フィルムの延伸倍率は、一軸延伸の場合は1.5倍以上であることが好ましく、縦横二軸延伸の場合も、縦横に各々1.5倍以上であることが好ましく、面積倍率で、通常3倍以上であることが好ましく、6〜20倍であることがより好ましく、6.5〜13倍であることがさらに好ましい。延伸倍率がこの範囲であると、優れた機械物性のガスバリア性積層体を得ることが可能となる。
延伸処理工程を経たフィルムは、延伸処理が行われたテンター内において150〜300℃の温度で熱固定され、必要に応じて0〜10%、好ましくは2〜6%の範囲で、縦方向および/または横方向の弛緩処理が施される。熱収縮率を低減するためには、熱固定時間の温度および時間を最適化するだけでなく、熱弛緩処理を熱固定処理の最高温度より低い温度で行うことが望ましい。
When using a polyamide resin as the thermoplastic resin, transfer the unstretched film to a water tank whose temperature is adjusted so as not to exceed 80 ° C., and subject it to a water immersion treatment within 5 minutes and a moisture absorption treatment of 0.5 to 15%. Is preferred.
In addition, the stretching ratio of the film is preferably 1.5 times or more in the case of uniaxial stretching, and also in the case of longitudinal and lateral biaxial stretching, it is preferably 1.5 times or more in the vertical and horizontal directions. Usually, it is preferably 3 times or more, more preferably 6 to 20 times, and even more preferably 6.5 to 13 times. When the draw ratio is within this range, a gas barrier laminate having excellent mechanical properties can be obtained.
The film that has undergone the stretching process is heat-set at a temperature of 150 to 300 ° C. in the tenter where the stretching process has been performed, and in the range of 0 to 10%, preferably 2 to 6% as necessary, in the machine direction and A lateral relaxation treatment is performed. In order to reduce the heat shrinkage rate, it is desirable not only to optimize the temperature and time of the heat setting time, but also to perform the heat relaxation process at a temperature lower than the maximum temperature of the heat setting process.
延伸方法は特に限定されないが、同時二軸延伸方法を用いる方が好ましい。同時二軸延伸方法は、一般に、機械的特性、光学特性、熱寸法安定性、耐ピンホール性などの実用特性を兼備させることができる。このほか、縦延伸の後に横延伸を行う逐次二軸延伸方法では、縦延伸時にフィルムの配向結晶化が進行して横延伸時の熱可塑性樹脂の延伸性が低下することにより、金属化合物の配合量が多い場合にフィルムの破断頻度が高くなる傾向がある。このため、本発明においては、吸水処理を施し、同時二軸延伸方法を採ることが好ましい。 The stretching method is not particularly limited, but it is preferable to use a simultaneous biaxial stretching method. The simultaneous biaxial stretching method can generally have practical characteristics such as mechanical characteristics, optical characteristics, thermal dimensional stability, and pinhole resistance. In addition, in the sequential biaxial stretching method in which the transverse stretching is performed after the longitudinal stretching, the orientation crystallization of the film proceeds during the longitudinal stretching, and the stretchability of the thermoplastic resin during the transverse stretching is reduced, thereby blending the metal compound. When the amount is large, the breaking frequency of the film tends to increase. For this reason, in this invention, it is preferable to perform a water absorption process and to take the simultaneous biaxial stretching method.
本発明のガスバリア性積層体は、ガスバリア性を高める目的で、積層体を製造した後に加湿された雰囲気下で処理することもできる。加湿処理により、プラスチック基材(I)の金属化合物とガスバリア層(II)のポリカルボン酸との作用を、より促進することができる。このような加湿処理は、高温、高湿度下の雰囲気において積層体を放置してもよいし、高温の水に直接積層体を接触させてもよい。加湿処理条件は種々目的により異なるが、高温高湿の雰囲気下で放置する場合は、温度30〜130℃、相対湿度50〜100%が好ましい。高温の水に接触させる場合も、温度30〜130℃程度(100℃以上は加圧下)が好ましい。加湿処理時間は処理条件により異なるが、一般に数秒から数百時間の範囲が選ばれる。 The gas barrier laminate of the present invention can be treated in a humidified atmosphere after producing the laminate for the purpose of enhancing gas barrier properties. By the humidification treatment, the action of the metal compound of the plastic substrate (I) and the polycarboxylic acid of the gas barrier layer (II) can be further promoted. In such humidification treatment, the laminate may be left in an atmosphere of high temperature and high humidity, or the laminate may be directly contacted with high temperature water. Humidification conditions vary depending on various purposes, but when left in an atmosphere of high temperature and high humidity, a temperature of 30 to 130 ° C. and a relative humidity of 50 to 100% are preferable. Also when making it contact with high temperature water, the temperature of about 30-130 degreeC (100 degreeC or more is under pressure) is preferable. The humidifying treatment time varies depending on the treatment conditions, but generally a range of several seconds to several hundred hours is selected.
本発明のガスバリア性積層体には、必要に応じて、コロナ放電処理等の表面処理を施してもよい。 The gas barrier laminate of the present invention may be subjected to surface treatment such as corona discharge treatment, if necessary.
本発明のガスバリア性積層体のガスバリア層(II)に直に、または印刷インキ層を介してラミネート接着剤層(III)、ヒートシール層(IV)の順に積層して積層物としたときに、積層物のラミネート強力(X)は、300g/15mm以上であることが好ましく、400g/15mm以上であることがより好ましい。ラミネート強力が300g/15mmより小さいと、積層物から包装袋を形成し内容物を充填、密封した際に破袋や開封不良などが起こりやすいため好ましくない。 When the laminate is formed by laminating the laminate adhesive layer (III) and the heat seal layer (IV) in this order directly on the gas barrier layer (II) of the gas barrier laminate of the present invention or via a printing ink layer, The laminate strength (X) of the laminate is preferably 300 g / 15 mm or more, and more preferably 400 g / 15 mm or more. When the laminate strength is less than 300 g / 15 mm, it is not preferable because a bag is formed from the laminate, the contents are filled and sealed, and a broken bag or unsuccessful opening is likely to occur.
本発明のガスバリア性積層体を用いた包装用袋は、例えば、飲食品、果物、ジュ−ス、飲料水、酒、調理食品、水産練り製品、冷凍食品、肉製品、煮物、餅、液体ス−プ、調味料、その他等の各種の飲食料品、液体洗剤、化粧品、化成品といった内容物を充填包装することができる。 The packaging bag using the gas barrier laminate of the present invention includes, for example, food and drink, fruit, juice, drinking water, liquor, cooked food, marine product, frozen food, meat product, boiled food, rice cake, liquid juice. It is possible to fill and package contents such as various foods and beverages such as coffee, seasonings, etc., liquid detergents, cosmetics, and chemical products.
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples.
1.測定方法
(1)平均粒径
レーザー式粒度分析計「マイクロトラック HRA」(日機装社製)にて測定した粒径分布(体積分布)カーブにおける50%の累積パーセントの値を求めた。平均粒径測定用の試料は、金属化合物0.5gに対して50gのIPAを加え、超音波分散処理を3分間行なって調製した。
1. Measurement Method (1) Average Particle Size A cumulative percent value of 50% in a particle size distribution (volume distribution) curve measured with a laser particle size analyzer “Microtrac HRA” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was determined. A sample for measuring the average particle diameter was prepared by adding 50 g of IPA to 0.5 g of the metal compound and performing ultrasonic dispersion treatment for 3 minutes.
(2)各層厚み
得られたガスバリア性積層体を23℃、50%RHの環境下に2時間以上放置してから、走査型電子顕微鏡(SEM)によりフィルム断面観察を行い、各層の厚みを測定した。
(2) Thickness of each layer The obtained gas barrier laminate is allowed to stand for 2 hours or more in an environment of 23 ° C. and 50% RH, and then the cross section of the film is observed with a scanning electron microscope (SEM) to measure the thickness of each layer. did.
(3)酸素透過度
得られたガスバリア性積層体を95℃、30分の条件で熱水処理した後、23℃、50%RHの環境下に2時間以上放置してから、モコン社製酸素バリア測定器(OX−TRAN 2/20)を用いて、温度20℃、相対湿度65%の雰囲気下における酸素透過度を測定した。単位はml/(m2・day・MPa)である。
(3) Oxygen permeability After the obtained gas barrier laminate was hydrothermally treated at 95 ° C. for 30 minutes, it was left in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 2 hours or more, and oxygen produced by Mocon Co. Using a barrier measuring device (OX-TRAN 2/20), the oxygen permeability was measured in an atmosphere at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. The unit is ml / (m 2 · day · MPa).
(4)ラミネート強力
得られた積層物から、長さ100mm×幅15mmの大きさの試験片を作成し、T型剥離試験法により、温度23℃、相対湿度50%において、剥離速度300mm/分でラミネート強力(X)を測定した。
(4) Laminate strength A test piece having a length of 100 mm × width of 15 mm was prepared from the obtained laminate, and a peel rate of 300 mm / min at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% by a T-type peel test method. The laminate strength (X) was measured.
(5)剥離界面
ラミネート強力(X)測定時の剥離界面については、測定後の試験片を23℃、50%RHの環境下に2時間以上放置してから、走査型電子顕微鏡(SEM)によりフィルム断面観察を行い、剥離部の厚みから剥離界面を同定した。剥離界面がガスバリア層(II)とラミネート接着層(III)の界面(「II/III」と表す。)または、ガスバリア層(II)と印刷インキ層の界面(「II/インキ」と表す。)の場合には、プラスチック基材層(I)を構成する金属含有層(M)と樹脂層(R)の層間で剥離が生じていないことを意味しており、好ましい剥離状態である。
(5) Peeling interface For the peeling interface at the time of measurement of laminate strength (X), the test piece after measurement is left in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 2 hours or more, and then by a scanning electron microscope (SEM). The film cross-section was observed, and the peeling interface was identified from the thickness of the peeling part. The peeling interface is the interface between the gas barrier layer (II) and the laminate adhesive layer (III) (represented as “II / III”) or the interface between the gas barrier layer (II) and the printing ink layer (represented as “II / ink”). In this case, it means that no peeling occurs between the metal-containing layer (M) and the resin layer (R) constituting the plastic substrate layer (I), which is a preferable peeling state.
2.原料
下記の実施例・比較例において使用した原料は、以下のとおりである。
(1)プラスチック基材(I)構成用の熱可塑性樹脂
・PA6:ナイロン6樹脂(ユニチカ社製 A1030BRF、相対粘度3.0)
・PET:ポリエチレンテレフタレート樹脂(ユニチカ社製 UT−CBR 極限粘度0.62)
2. Raw materials The raw materials used in the following examples and comparative examples are as follows.
(1) Thermoplastic resin for construction of plastic substrate (I) PA6: Nylon 6 resin (A1030BRF manufactured by Unitika Ltd., relative viscosity 3.0)
PET: Polyethylene terephthalate resin (UT-CBR intrinsic viscosity 0.62 manufactured by Unitika)
(2)プラスチック基材(I)構成用の金属化合物
・MgO:酸化マグネシウム(タテホ化学工業社製 PUREMAG FNM−G 平均粒径0.4μm)
・MgO−2:酸化マグネシウム(タテホ化学工業社製 TATEHOMAG #H−10 平均粒径4.9μm)
・MgCO3:炭酸マグネシウム(神島化学工業社製 MSS 平均粒径1.2μm)
・CaCO3:炭酸カルシウム(白石工業社製 Vigot15 平均粒径0.5μm)
・ZnO:酸化亜鉛(堺化学工業社製 FINEX−50 平均粒径0.02μm)
(2) Metal compound for construction of plastic substrate (I) MgO: Magnesium oxide (Puremag FNM-G average particle size 0.4 μm, manufactured by Tateho Chemical Co., Ltd.)
MgO-2: Magnesium oxide (Tateho Chemical Industries, Ltd. TATEHOMAG # H-10 average particle size 4.9 μm)
MgCO 3 : Magnesium carbonate (manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd. MSS average particle size 1.2 μm)
-CaCO 3 : Calcium carbonate (Vigot 15 average particle size 0.5 μm, manufactured by Shiroishi Kogyo Co., Ltd.)
ZnO: Zinc oxide (FINEX-50 average particle size 0.02 μm, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)
(3)プラスチック基材(I)構成用の金属化合物マスターチップ
・マスターチップ1
PETの85質量部と、MgOの15質量部とを混練して作成した。
・マスターチップ2
PA6の85質量と、MgO−2の15質量部とを混練して作成した。
・マスターチップ3
PA6の85質量と、MgCO3の15質量部とを混練して作成した。
・マスターチップ4
PA6の85質量と、CaCO3の15質量部とを混練して作成した。
・マスターチップ5
PA6の85質量と、ZnOの15質量部とを混練して作成した。
(3) Plastic compound (I) Metal compound master chip / master chip 1 for construction
It was prepared by kneading 85 parts by mass of PET and 15 parts by mass of MgO.
・ Master chip 2
It was prepared by kneading 85 masses of PA6 and 15 mass parts of MgO-2.
・ Master chip 3
And 85 mass PA6, was prepared by kneading a 15 parts by weight of MgCO 3.
・ Master chip 4
And 85 mass PA6, was prepared by kneading a 15 parts by weight of CaCO 3.
・ Master chip 5
It was prepared by kneading 85 masses of PA6 and 15 mass parts of ZnO.
(4)ガスバリア層(II)形成用塗工液のポリカルボン酸成分
・EMA水溶液:
EMA(重量平均分子量60,000)と水酸化ナトリウムとを水に加え、加熱溶解後、室温に冷却して調製した、EMAのカルボキシル基の10モル%が水酸化ナトリウムにより中和された、固形分15質量%のEMA水溶液。
・PAA水溶液:
ポリアクリル酸(東亞合成社製 A10H、数平均分子量200,000、25重量%水溶液)と、水酸化ナトリウムとを用いて調製した、ポリアクリル酸のカルボキシル基の10モル%が水酸化ナトリウムにより中和された、固形分15質量%のポリアクリル酸(PAA)水溶液。
(4) Polycarboxylic acid component / EMA aqueous solution of gas barrier layer (II) forming coating solution:
EMA (weight average molecular weight 60,000) and sodium hydroxide were added to water, dissolved by heating, and cooled to room temperature. 10 mol% of EMA carboxyl groups were neutralized with sodium hydroxide, solids EMA aqueous solution of 15% by mass.
-PAA aqueous solution:
10 mol% of the carboxyl group of polyacrylic acid prepared by using polyacrylic acid (A10H manufactured by Toagosei Co., Ltd., number average molecular weight 200,000, 25% by weight aqueous solution) and sodium hydroxide is contained in sodium hydroxide. An aqueous polyacrylic acid (PAA) solution having a solid content of 15% by mass.
(5)ガスバリア層(II)形成用塗工液の他の樹脂成分
・PVA水溶液:
ポリビニルアルコール(クラレ社製 ポバール105、ケン化度98〜99%、平均重合度約500)を水に加え、加熱溶解後、室温に冷却することにより調製した、固形分15質量%のポリビニルアルコール(PVA)水溶液。
・EVOH水溶液:
エチレン−ビニルアルコール共重合体(クラレ社製 エクセバールAQ−4105)を溶解した、固形分10質量%のエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)水溶液。
・PAM:
・ポリアクリルアミド(キシダ化学社製、試薬、重量平均分子量900万〜1000万重合度12.7万〜14.1万)。
(5) Other resin components and PVA aqueous solution for coating liquid for forming gas barrier layer (II):
Polyvinyl alcohol (Polyal 105 manufactured by Kuraray Co., Ltd., saponification degree 98 to 99%, average polymerization degree about 500) was added to water, dissolved by heating, and then cooled to room temperature. PVA) aqueous solution.
EVOH aqueous solution:
An ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) aqueous solution having a solid content of 10% by mass, in which an ethylene-vinyl alcohol copolymer (Exeval AQ-4105 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) is dissolved.
・ PAM:
Polyacrylamide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., reagent, weight average molecular weight 9 million to 10 million, degree of polymerization 1270 to 141,000).
実施例1
ナイロン6樹脂とマスターチップ1とを、酸化マグネシウムの含有量が0.5質量部となるように混合した。この混合物を押出機Aに投入し、260℃で溶融押出した。一方、ナイロン6樹脂を押出機Bに投入し260℃で溶融押出した。
押出機A、押出機Bでそれぞれ溶融した2種の樹脂をダイス中で重ね合わせて、金属含有層(M)/樹脂層(R)の2層構成のシートをTダイから押し出し、表面温度20℃の冷却ロールに密着させて、(M)/(R)=20/130μmとなる厚み150μmの未延伸の複層フィルムを得た。得られた未延伸の複層フィルムを50℃の温水槽に送り、2分間の浸水処理を施した。
次に、PVAとEMAの質量比(固形分)が50/50になるように、PVA水溶液とのEMA水溶液とを混合して、固形分10質量%のガスバリア層(II)形成用塗工液を得た。この塗工液を、浸水処理を施した未延伸複層フィルムの金属含有層(M)面に塗布した後、乾燥した。
フィルムの端部を、テンター式同時二軸延伸機のクリップに保持させ、180℃で、MD、TDにそれぞれ3.3倍に延伸した。その後、TDの弛緩率を5%として、210℃で4秒間の熱処理を施し、室温まで徐冷して、厚みが2μmの金属含有層(M)と厚みが13μmの樹脂層(R)とからなる、厚みが15μmのプラスチック基材(I)の金属含有層(M)に、厚みが0.3μmのガスバリア層(II)を積層したガスバリア性積層体を得た。
次に、ガスバリア積層体のガスバリア層(II)上に水性インキ(東洋インキ製造社製アクワエコール白インキ)をバーコーターNo.4を用い印刷し、熱風乾燥機で90℃30秒乾燥し印刷インキ層を有するガスバリア性積層体を得た。印刷インキ層を有するガスバリア性積層体の上にラミネート接着剤層(III)を形成(DIC社製ディックドライLX−401A/SP−60=1/1を乾燥膜厚3μmになるようにドライラミネーターにより塗布して形成)した後、接着剤層(III)とヒートシール層(IV)(東セロ社製LLDPE−50μm:TUX−FCS)を貼り合わせ、40℃3日間養生し接着剤層(III)を硬化させ、(I)/(II)/印刷インキ層/(III)/(IV)の順に積層された積層物を得た。この積層物のラミネート強力を測定した結果を表1に示す。
Example 1
Nylon 6 resin and master chip 1 were mixed so that the magnesium oxide content was 0.5 parts by mass. This mixture was put into an extruder A and melt-extruded at 260 ° C. On the other hand, nylon 6 resin was charged into Extruder B and melt extruded at 260 ° C.
Two types of resins melted in the extruder A and the extruder B are overlapped in a die, and a sheet having a two-layer structure of a metal-containing layer (M) / resin layer (R) is extruded from a T die, and a surface temperature of 20 An unstretched multi-layer film having a thickness of 150 μm, which is (M) / (R) = 20/130 μm, was obtained by closely adhering to a cooling roll at ° C. The obtained unstretched multilayer film was sent to a 50 ° C. hot water tank and subjected to water immersion treatment for 2 minutes.
Next, an EMA aqueous solution and a PVA aqueous solution are mixed so that the mass ratio (solid content) of PVA and EMA is 50/50, and a coating solution for forming a gas barrier layer (II) having a solid content of 10% by mass. Got. This coating solution was applied to the surface of the metal-containing layer (M) of the unstretched multilayer film that had been subjected to water immersion treatment, and then dried.
The end of the film was held by a clip of a tenter simultaneous biaxial stretching machine, and stretched at 180 ° C. to MD and TD by 3.3 times. Then, the relaxation rate of TD was set to 5%, heat treatment was performed at 210 ° C. for 4 seconds, and the mixture was gradually cooled to room temperature. From the metal-containing layer (M) having a thickness of 2 μm and the resin layer (R) having a thickness of 13 μm A gas barrier laminate obtained by laminating a gas barrier layer (II) having a thickness of 0.3 μm on a metal-containing layer (M) of a plastic substrate (I) having a thickness of 15 μm was obtained.
Next, water-based ink (Aqua Ecole white ink manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) was applied to the gas barrier layer (II) of the gas barrier laminate. 4 was printed and dried with a hot air dryer at 90 ° C. for 30 seconds to obtain a gas barrier laminate having a printing ink layer. A laminate adhesive layer (III) is formed on a gas barrier laminate having a printing ink layer (Dick Dry LX-401A / SP-60 = 1/1 manufactured by DIC is used by a dry laminator so as to have a dry film thickness of 3 μm. After applying and forming), the adhesive layer (III) and the heat seal layer (IV) (LLDPE-50 μm: TUX-FCS manufactured by Tosero Co., Ltd.) are bonded together and cured at 40 ° C. for 3 days to form the adhesive layer (III). Cured to obtain a laminate in which (I) / (II) / printing ink layer / (III) / (IV) were laminated in this order. The results of measuring the laminate strength of this laminate are shown in Table 1.
実施例2
実施例1と同様にして、ガスバリア性積層体を得た。次に、ガスバリア積層体のガスバリア層(II)上にラミネート接着剤層(III)を形成(DIC社製ディックドライLX−401A/SP−60=1/1を乾燥膜厚3μmになるようにドライラミネーターにより塗布して形成)した後、接着剤層(III)とヒートシール層(IV)(東セロ社製LLDPE−50μm:TUX−FCS)を貼り合わせ、40℃3日間養生し接着剤層(III)を硬化させ、(I)/(II)/(III)/(IV)の順に積層された積層物を得た。
Example 2
In the same manner as in Example 1, a gas barrier laminate was obtained. Next, a laminate adhesive layer (III) is formed on the gas barrier layer (II) of the gas barrier laminate (Dick Dry LX-401A / SP-60 = 1/1 manufactured by DIC is dried to a dry film thickness of 3 μm. After forming by applying with a laminator, the adhesive layer (III) and the heat seal layer (IV) (LLDPE-50 μm: TUX-FCS manufactured by Tosero Co., Ltd.) are bonded together and cured at 40 ° C. for 3 days to form the adhesive layer (III ) Was cured to obtain a laminate in the order of (I) / (II) / (III) / (IV).
実施例3〜11、比較例1〜4
表1に記載の組成になるように、ナイロン6樹脂とマスターチップ1および3〜5とを混合し、また、延伸後の厚みが表3に記載の厚みになるように、押出機A、Bの押出量を変更した以外は実施例1と同様にして、未延伸の複層フィルムを得て、浸水処理を施した。
なお、実施例5では、マスターチップ1とは平均粒径の異なる酸化マグネシウムを用いたマスターバッチ2を使用した以外は実施例1と同様にした。
次に、PVAなどの他の樹脂やポリカルボン酸について、質量比(固形分)が表1に記載のものになるようにした以外は、実施例1と同様にして、ガスバリア層(II)形成用塗工液を調製した。
得られた塗工液を用いて、延伸後の厚みが表1記載の厚みになるようにした以外は、実施例1と同様にして、未延伸フィルムに塗布、乾燥後、同時二軸延伸してガスバリア性積層体を得た。
なお、実施例8では、熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)を使用したのにともない、さらに、次のように条件を変更した。すなわち、シリンダー温度を280℃として未延伸フィルムを作製し、得られた未延伸フィルムの浸水処理を施さなかった。また、同時二軸延伸における温度を90℃とし、熱処理の温度を230℃とした。
得られたガスバリア積層体を用いて、実施例2と同様にして、(I)/(II)/(III)/(IV)の順に積層された積層物を得た。
Examples 3-11, Comparative Examples 1-4
Extruders A and B are mixed so that the nylon 6 resin and master chips 1 and 3 to 5 are mixed so as to have the composition shown in Table 1, and the thickness after stretching becomes the thickness shown in Table 3. An unstretched multilayer film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the extrusion amount was changed, and was subjected to water immersion treatment.
In addition, in Example 5, it was made to be the same as that of Example 1 except having used the masterbatch 2 using the magnesium oxide from which an average particle diameter differs from the master chip 1. FIG.
Next, for other resins such as PVA and polycarboxylic acids, the gas barrier layer (II) was formed in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio (solid content) was as shown in Table 1. A coating solution was prepared.
Using the obtained coating solution, it was applied to an unstretched film, dried and then simultaneously biaxially stretched in the same manner as in Example 1, except that the thickness after stretching was as shown in Table 1. Thus, a gas barrier laminate was obtained.
In Example 8, the polyethylene terephthalate resin (PET) was used as the thermoplastic resin, and the conditions were further changed as follows. That is, an unstretched film was produced at a cylinder temperature of 280 ° C., and the obtained unstretched film was not subjected to water immersion treatment. Moreover, the temperature in simultaneous biaxial stretching was 90 degreeC, and the temperature of heat processing was 230 degreeC.
Using the obtained gas barrier laminate, a laminate was obtained in the same manner as in Example 2 in the order of (I) / (II) / (III) / (IV).
実施例、比較例で得られたガスバリア性積層体の構成や、酸素透過度、ラミネート強力を測定した結果を表1に示す。 Table 1 shows the measurement results of the structures, oxygen permeability, and laminate strength of the gas barrier laminates obtained in Examples and Comparative Examples.
実施例1〜11では、いずれも、ラミネート強力・ガスバリア性に優れたガスバリア性積層体が得られた。剥離界面の観察では、いずれにおいてもプラスチック基材(I)を構成する複層フィルム内での層間剥離は生じていなかった。
比較例1と3では、プラスチック基材(I)の金属含有層(M)に含まれる金属化合物が10質量%を超えていたため、十分なラミネート強力を有するガスバリア性積層体が得られなかった。金属含有層(M)と樹脂層(R)の界面での剥離(「M/R」と表す。)や、樹脂層(R)内での剥離(「R/R」と表す。)が生じており、基材フィルムの層間接着性が十分とは言えないものであった。
比較例2ではプラスチック基材(I)の金属含有層(M)に含まれる金属化合物が0.1質量%未満であったため、十分なガスバリア性を有するガスバリア性積層体が得られなかった。
比較例4では、ガスバリア層(II)にポリカルボン酸を含有していなかったため、十分なガスバリア性とラミネート強力を有するガスバリア性積層体が得られなかった。
In Examples 1 to 11, gas barrier laminates excellent in laminate strength and gas barrier properties were obtained. In any observation of the peeling interface, no delamination occurred in the multilayer film constituting the plastic substrate (I).
In Comparative Examples 1 and 3, since the metal compound contained in the metal-containing layer (M) of the plastic substrate (I) exceeded 10% by mass, a gas barrier laminate having sufficient laminate strength could not be obtained. Peeling at the interface between the metal-containing layer (M) and the resin layer (R) (represented as “M / R”) and peeling within the resin layer (R) (represented as “R / R”) occur. Thus, the interlayer adhesion of the base film was not sufficient.
In Comparative Example 2, since the metal compound contained in the metal-containing layer (M) of the plastic substrate (I) was less than 0.1% by mass, a gas barrier laminate having sufficient gas barrier properties could not be obtained.
In Comparative Example 4, since the gas barrier layer (II) did not contain a polycarboxylic acid, a gas barrier laminate having sufficient gas barrier properties and laminate strength could not be obtained.
Claims (7)
金属含有層は、金属化合物を0.1〜10質量%含有し、かつ、金属化合物を混合した熱可塑性樹脂が溶融押出されたものであり、
ポリカルボン酸を含有するガスバリア層(II)がプラスチック基材(I)に積層されてなり、
ガスバリア層と金属含有層とが接触しており、
95℃、30分の熱水処理後において、20℃、相対湿度65%の雰囲気下の酸素透過度が0.01〜16ml/(m 2 ・day・MPa)であり、
プラスチック基材(I)は延伸されている、ことを特徴とする
ガスバリア性積層体。 The plastic substrate (I) is a multilayer film composed of a metal-containing layer and a resin layer,
The metal-containing layer contains 0.1 to 10% by mass of a metal compound , and a thermoplastic resin mixed with the metal compound is melt extruded.
Ri gas barrier layer containing a polycarboxylic acid (II) the name is laminated on the plastic substrate (I),
The gas barrier layer and the metal-containing layer are in contact,
After hydrothermal treatment at 95 ° C. for 30 minutes, the oxygen permeability in an atmosphere at 20 ° C. and a relative humidity of 65% is 0.01 to 16 ml / (m 2 · day · MPa) ,
A gas barrier laminate, wherein the plastic substrate (I) is stretched .
A packaging bag comprising the gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 6.
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